151988. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felszíni ivóvíz céljára, valamint iparivizek elfolyatására alkalmassá tételére történő mesterséges tisztítására derítés útján

3 151988 4 2. Uniflow (amerikai, Petrenko, Sz. U.) rendszer vízszintes-függőleges áramlású derítőmedencék kombinációja. Derítőszer alumíniumszulfát, vasszulfát (Győr). 3. Kazettás rendszerű alumíniumszulfátos derítés. Függőleges-vízszintes áramlású kombináció (Mohács). 4. Függőleges áramlású kontakt iszapszűrő derítőrendszer. Derítőszer alumíniumszulfát, vasszulfát (Budapest, Kis- és Nagyfelszíni Vízmű, Dunaújváros, Lábatlan). 5. Rapid koaguláció módszere. Derítőmedencék elhagyásával a derítőszerrel keveredett dyers víz rögtön szűrőkre kerül, ahol a koaguláció is megtörténik. Derítőszer alumíniumszulfát. 6. Lágyításnál alkalmazott koaguláció. Derítőszer alumíniumszulfát. 7. Kovaföldes derítő rendszerek (amerikai). Általában kis teljesítményűek és szűrésük nehézkes. 8. Polielektrolitos koaguláció. Technológiája hazánkban kidolgozatlan, alkalmazást sehol nem nyert. Amerikában és Ausztráliában használnák. Valamennyi felsorolt tisztító rendszer közös hátránya, hogy az eddig alkalmazott derítővegyszerek hatásfoka rossz, az amúgyis gyenge hatású vegyszeradagolást a nyers víz minőségének függvényében változtatni kell, de a kívánt derítési hatásfok elérése így is bizonytalan. A kémiai folyamatok reakciósebessége függvénye a hőmérsékletnek. A nyers vízben előforduló kolloidális méretű szennyeződés aggregátumokká való tömörítése és kicsapása így bizonytalan, ezért a tisztítandó víz a derítőrendszert gyakran magas zavarossági fokkal hagyja el. A derítőrendszer egyensúlyi helyzete rendkívül labilis, a tisztítási technológia és a víz minőségének (áramlási sebesség, hőmérséklet, iszaptartalom és ennek eltávolítása stb.) igen kis változása a derítőrendszer működését megakadályozza. A tisztítási technológiában mutatkozó bizonytalanságok miatt a víztermelés mennyiségi viszonyai is labilissá válnak. Az eddigi üzemeltetési tapasztalatok alapján megállapítható, hogy fenti technológiák alkalmazásával megkívánt minőségű maximális mennyiségű víz folyamatosan nem termelhető. Ezzel szemben az általunk kidolgozott új eljárás kísérleteink és vizsgálataink tanúsága szerint a fentebb említett valamennyi hiányosságot teljes mértékben kiküszöböli, a tisztított víz egyenletesen jó minőségének tartását teljesen függetlenné teszi a víz minőségének változásától, a hőmérséklettől és a vegyszeradagolás kisebb mértékű ingadozásaitól, és könnyen kézben tartható gazdaságos üzemmenetet biztosít. Több éve folyó kísérleti munkánk során a következő eredményeket értük el: 1. Különféle polielektroli tokkal (poliakrilamid, poliakrilsav stb. melyeknek előállítása részben már belföldön is megoldott feladat) végzett derítési kísérleteink során megállapítottuk, hogy a szuszpenzoid rendszereknek olyan határkoncentrációja van, melynél kisebb szilárdtartalom esetén még a leghatásosabb polielektrolit sem fejt ki derítőhatást. 2. Kísérleteink azt mutatják, hogy szilárd, tömör, kis fajlagos felületű anyagok, mint amilyen pl. a finom kvarchomok, és polielektrolit együttes alkalmazásával a határkoncentráció alatti szilárdtartalmú híg szuszpenziók is rövid idő alatt kristálytisztára deríthetők. 3. A derítéshez adagolt derítésgyorsító kvarchomok (akcelerátor) visszanyerve körfolyamatban járatható. Kísérleteinket 30 cm-es zagyoszlop magasság mellett azonos méretű, a zagyoszlop teljes magasságában állandó keresztmetszetű üveghengerekben végeztük. Ahol a derülés során a kiülepedett iszap és a lederült folyadékoszlop között éles fázishatárt észleltünk, ott a derülés sebességét a lederült folyadékoszlop magasságnak az idő függvényében való növekedésével — (cm/sec) — jellemeztük. Az igen híg koncentrációjú iszapoknál, melyeknél derülés közben a fázishatár nem mutatkozott, a derülés hatásfokát a derülési idő függvényében kivett vízminták bepárlás útján meghatározott szilárd.tartalmával, valamint a lederült folyadékoszlop átlátszóságával jellemeztük. Kísérleteinkhez nagy diszperzitásfokú agyagok felhasználásával a legkülönbözőbb szilárdtartalmú szuszpenziókat készítettük, melyek derülését fentebb leírt módon vizsgáltuk. A kapott eredményeket az I. sz. táblázat és a mellékelt diagram mutatja. A diagramon az 1. sz. görbe a polielektrolittal kezelt iszapok, a 2. sz. a nyersiszapok derülési sebességét (cm/sec) ábrázolja, a zagysűrűség függvényében. A 3. sz. görbe a 2. sz. görbét szemlélteti 10-szeresen nagyított lépték mellett (mm/sec). Az eredmények szembetűnően mutatják, hogy a derülés sebességében 3 g/liter szilárdtartalomnál a vegyszerrel kezelt zagynál éles maximum mutatkozik és a hígítást tovább növelve a derülés sebessége hirtelen zérusra csökken. A derülés sebességében a nyers szuszpenziók esetében is mutatkozik ugyan maximum, de ez a maximum el van nyújtva, éppen hogy csak észlelhető. A görbéknek közös pontja van ott, ahol a derülés sebessége zérus. Ezek az adatok világosan szemléltetik az igen híg szuszpenzoid rendszerek, tehát a folyamvizek és szilárd szuszpendált részeket tartalmazó ipari vizek derítésének rendkívül nagy problémáját. E kérdés megoldását célzó meggondolásainkban az orto- és perikinetikus koaguláció elméletére támaszkodtunk. Az igen híg nagy diszperzitásfokú szuszpenzióknál a láncpolimer polielektrolit nem képes a részecskéket olyan számban aggregátumokban egyesíteni, hogy azok így nagyobb méretű halmazokká tömörülve a Stokes-formula értelmében lényegesen nacrvnhb ülepedési sebességet érhessenek el. Tájékozódó kísérleteink alapján (lásd I. sz. táblázat) úgv H 10 15 20 25 30-35 40 43 50 55 CO 2 . «,!, ,**». *&